KR102158505B1 - Air conditioner for vehicle - Google Patents
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Abstract
본 발명은 차량용 공조장치에 관한 것으로써, 더욱 상세하게는 압축기, 메인 컨덴서, 팽창수단, 증발기, 공조케이스, 메인 송풍기를 포함하는 공조장치에서, 카울 탑 커버의 하부측에 상기 메인 송풍기의 외기유입구와 연결되도록 보조 컨덴서가 내장된 컨덴서 모듈을 설치하여, 상기 메인 컨덴서에서 배출된 냉매와 상기 외기유입구로 유입되는 외기를 상기 보조 컨덴서를 통해 열교환하도록 함으로써, 상기 메인 컨덴서를 주 난방 열원으로 사용하면서 상기 보조 컨덴서를 통해 가열된 공기를 차실내로 유입할 수 있어 난방성능을 향상할 수 있고, 상기 보조 컨덴서를 카울 탑 커버의 하부측에 단순화된 모듈로 구성하여 차량 장착성 향상 및 공용화가 가능하고 엔진룸의 바깥에 위치하므로 엔진룸 오염원의 실내 유입도 방지할 수 있으며, 난방모드시 0℃ 이하의 외기온 조건에서도 증발기에 발생하는 착상 문제를 해결할 수 있어 히트펌프시스템의 단점도 해결할 수 있는 차량용 공조장치에 관한 것이다.The present invention relates to an air conditioner for a vehicle, and more particularly, in an air conditioner including a compressor, a main condenser, an expansion means, an evaporator, an air conditioning case, and a main blower, an external air inlet of the main blower at a lower side of the cowl top cover. A condenser module with an auxiliary condenser is installed so as to be connected to the main condenser to exchange heat through the auxiliary condenser with the refrigerant discharged from the main condenser and the outdoor air flowing into the outside air inlet, thereby using the main condenser as a main heating heat source. Heating performance can be improved by introducing heated air into the vehicle interior through the auxiliary condenser, and the auxiliary condenser is configured as a simplified module on the lower side of the cowl top cover to improve vehicle installation and common use. Because it is located outside of the engine room, it can prevent the inflow of contaminants in the engine room, and in the heating mode, it is possible to solve the condensation problem that occurs in the evaporator even in the outside temperature condition of 0℃ or less. About.
Description
본 발명은 차량용 공조장치에 관한 것으로써, 더욱 상세하게는 압축기, 메인 컨덴서, 팽창수단, 증발기, 공조케이스, 메인 송풍기를 포함하는 공조장치에서, 카울 탑 커버의 하부측에 상기 메인 송풍기의 외기유입구와 연결되도록 보조 컨덴서가 내장된 컨덴서 모듈을 설치하여, 상기 메인 컨덴서에서 배출된 냉매와 상기 외기유입구로 유입되는 외기를 상기 보조 컨덴서를 통해 열교환하도록 함으로써, 상기 메인 컨덴서를 주 난방 열원으로 사용하면서 상기 보조 컨덴서를 통해 가열된 공기를 차실내로 유입할 수 있는 차량용 공조장치에 관한 것이다.The present invention relates to an air conditioner for a vehicle, and more particularly, in an air conditioner including a compressor, a main condenser, an expansion means, an evaporator, an air conditioning case, and a main blower, an external air inlet of the main blower at a lower side of the cowl top cover. A condenser module with an auxiliary condenser is installed so as to be connected to the main condenser to exchange heat through the auxiliary condenser with the refrigerant discharged from the main condenser and the outdoor air flowing into the outside air inlet, thereby using the main condenser as a main heating heat source. It relates to an air conditioner for a vehicle capable of introducing heated air into a vehicle interior through an auxiliary condenser.
통상적으로 차량용 공조장치는, 차량의 실내를 냉방하기 위한 냉방시스템과, 차량의 실내를 난방하기 위한 난방시스템을 포함하여 이루어진다. 상기 냉방시스템은, 냉매사이클의 증발기측에서 증발기의 외부를 거치는 공기를 증발기 내부를 흐르는 냉매와 열교환시켜 냉기로 바꾸어, 차량 실내를 냉방하도록 구성되고, 상기 난방시스템은 엔진 냉각수 사이클의 히터코어측에서 히터코어 외부를 거치는 공기를 히터코어 내부를 흐르는 냉각수와 열교환시켜 온기로 바꾸어, 차량 실내를 난방하도록 구성된다.Typically, an air conditioner for a vehicle includes a cooling system for cooling the interior of a vehicle and a heating system for heating the interior of the vehicle. The cooling system is configured to cool the interior of the vehicle by exchanging air passing through the evaporator from the evaporator side of the refrigerant cycle with the refrigerant flowing inside the evaporator to cool, and the heating system is configured to cool the vehicle interior. It is configured to heat the interior of the vehicle by converting the air passing through the outside of the heater core into heat by exchanging heat with the coolant flowing inside the heater core.
상기 냉동사이클은 통상, 도 1에 도시된 바와 같이, 냉매를 압축하여 송출하는 압축기(Compressor)(1), 압축기(1)에서 송출되는 고압의 냉매를 응축하는 응축기(Condenser)(2), 응축기(2)에서 응축되어 액화된 냉매를 교축하는 예컨대 팽창밸브(Expansion Valve)(3), 그리고, 공조케이스의 내부에 설치되며 상기 팽창밸브(3)에 의해 교축된 저압의 액상 냉매를 공조케이스내를 유동하는 공기와 열교환하여 증발시킴으로써 냉매의 증발잠열에 의한 흡열작용으로 차실내에 토출되는 공기를 냉각하는 증발기(Evaporator)(4) 등이 냉매 파이프로 연결되어 이루어진다.The refrigeration cycle is generally, as shown in FIG. 1, a compressor (1) for compressing and delivering refrigerant, a condenser (2) for condensing high-pressure refrigerant delivered from the compressor (1), and a condenser. For example, an expansion valve (3) that restricts the refrigerant condensed and liquefied in (2), and the low-pressure liquid refrigerant throttled by the expansion valve (3) installed in the air conditioning case. An evaporator (4), which cools the air discharged into the vehicle interior by heat absorption by the latent heat of evaporation of the refrigerant by evaporating by exchanging heat with the air flowing inside is connected by a refrigerant pipe.
최근에는, 기존의 화석 연료를 사용하는 차량에서 친환경 차량(하이브리드 자동차, 전기자동차 등)으로의 전환 움직임이 가속화되고 있는 상황이다.In recent years, the movement from conventional fossil fuel-based vehicles to eco-friendly vehicles (hybrid vehicles, electric vehicles, etc.) is accelerating.
이러한 친환경 차량에서 공조장치의 가장 큰 해결 과제는, 기존 화석 연료 차량의 경우 엔진에서 발생한 열을 이용한 충분한 난방 성능의 구현이 어렵지 않았으나, 엔진처럼 커다란 발열 열원이 없는 친환경 차량은 최대한의 난방 열원 확보를 위한 다양한 시도들이 이루어지고 있으며, 즉, 난방 열원 확보를 위해 소요되는 추가 동력은 결국 친환경 차량의 전력을 소모하게 되며 차량 연비와 직결되는 결과를 초래하므로 적은 동력을 이용해 최대의 난방 열원을 구현하고자 하는 것이 현재 가장 큰 과제이기도 하다.In such eco-friendly vehicles, the biggest problem to be solved with the air conditioning system is that it was not difficult to achieve sufficient heating performance using heat generated from the engine in the case of conventional fossil fuel vehicles, but eco-friendly vehicles that do not have a large heat source such as an engine must secure the maximum heating source. In other words, the additional power required to secure a heating heat source eventually consumes the power of an eco-friendly vehicle, resulting in a direct connection to vehicle fuel economy. Therefore, it is intended to implement the maximum heating heat source using less power. This is also the biggest challenge now.
도 2 및 도 3은 친환경 차량에 사용되는 공조장치의 일예를 나타낸 도면으로서, 먼저 도 2는 PTC히터(11)를 적용한 공조장치로서, 냉각수를 PTC히터(11)로 가열하고, 이렇게 가열된 냉각수를 공조케이스(10)내의 히터코어(12)로 순환시켜 난방 열원을 확보하는 구성이지만, PTC히터(11)에 소요되는 전력량이 크다는 문제점이 있다.2 and 3 are views showing an example of an air conditioner used in an eco-friendly vehicle. First, FIG. 2 is an air conditioner to which a
도 3은, 히트펌프시스템을 적용한 공조장치로서, 간략히 설명하면, 압축기(30), 실내열교환기(31), 제1팽창수단(32), 실외열교환기(34), 제2팽창수단(35), 증발기(36), 어큐뮬레이터(37)로 구성되고, 난방모드시 냉매가 제2팽창수단(35) 및 증발기(36)를 바이패스하도록 바이패스라인(L)이 구비된다.3 is an air conditioner to which a heat pump system is applied, and briefly described, a
또한, 상기 냉방모드시 냉매가 상기 제1팽창수단(32)을 바이패스하도록 하는 2웨이 밸브(33)와, 상기 바이패스라인(L)의 분기지점에 설치되는 3웨이 밸브(38) 등 냉매흐름전환밸브들이 설치된다.In addition, refrigerants such as a two-
따라서, 난방모드시에는 공조케이스(20)의 내부에 설치된 실내열교환기(응축기 역할)(31)의 발열을 난방 열원으로 사용하게 되며, 특히 이 공조장치의 특징은 공조장치가 갖는 높은 효율(COP 2이상)을 이용함으로써 난방 열원 확보시 소비 전력을 줄일 수 있는 장점은 있다.Therefore, in the heating mode, the heat generated by the indoor heat exchanger (acting as a condenser) 31 installed inside the
그러나, 상기 종래의 히트펌프시스템을 적용한 공조장치는, 복잡한 냉매흐름전환밸브 구성과, 난방모드시 증발기 역할을 하는 실외열교환기(34)의 착상 현상을 막기 위한 추가 구성 등이 많아지는 단점이 있었다.However, the air conditioner to which the conventional heat pump system is applied has a disadvantage in that a complex refrigerant flow switching valve configuration and additional configurations to prevent the outdoor heat exchanger (34) from forming as an evaporator in the heating mode are increased. .
상기한 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 목적은 압축기, 메인 컨덴서, 팽창수단, 증발기, 공조케이스, 메인 송풍기를 포함하는 공조장치에서, 카울 탑 커버의 하부측에 상기 메인 송풍기의 외기유입구와 연결되도록 보조 컨덴서가 내장된 컨덴서 모듈을 설치하여, 상기 메인 컨덴서에서 배출된 냉매와 상기 외기유입구로 유입되는 외기를 상기 보조 컨덴서를 통해 열교환하도록 함으로써, 상기 메인 컨덴서를 주 난방 열원으로 사용하면서 상기 보조 컨덴서를 통해 가열된 공기를 차실내로 유입할 수 있어 난방성능을 향상할 수 있고, 상기 보조 컨덴서를 카울 탑 커버의 하부측에 단순화된 모듈로 구성하여 차량 장착성 향상 및 공용화가 가능하고 엔진룸의 바깥에 위치하므로 엔진룸 오염원의 실내 유입도 방지할 수 있으며, 난방모드시 0℃ 이하의 외기온 조건에서도 증발기에 발생하는 착상 문제를 해결할 수 있어 히트펌프시스템의 단점도 해결할 수 있는 차량용 공조장치를 제공하는데 있다.It is an object of the present invention to solve the above problems in an air conditioning apparatus including a compressor, a main condenser, an expansion means, an evaporator, an air conditioning case, and a main blower, so that it is connected to the outside air inlet of the main blower at the lower side of the cowl top cover. By installing a condenser module with a built-in auxiliary condenser, the refrigerant discharged from the main condenser and the outdoor air flowing into the outdoor air inlet are exchanged through the auxiliary condenser, thereby using the main condenser as a main heating heat source while using the auxiliary condenser. Heating performance can be improved by introducing heated air into the vehicle interior, and the auxiliary condenser is configured as a simplified module on the lower side of the cowl top cover to improve vehicle installation and common use. Because it is located, it is possible to prevent the inflow of pollutants from the engine room into the interior, and in the heating mode, it is possible to solve the problem of condensation occurring in the evaporator even in the outside temperature condition of 0℃ or less, so that it is to provide an air conditioning system for a vehicle that can solve the disadvantages of the heat pump system. .
상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 냉매순환라인에 설치되는 압축기, 메인 컨덴서, 팽창수단, 증발기와, 상기 증발기가 내장되는 공조케이스와, 상기 공조케이스에 연결 설치되며 내부에 송풍팬이 설치되고 상기 송풍팬의 상류측에는 내,외기를 유입하는 내,외기유입구가 구비된 메인 송풍기를 포함하여 이루어진 차량용 공조장치에 있어서, 상기 메인 컨덴서와 팽창수단 사이의 냉매순환라인에는, 상기 메인 컨덴서에서 배출된 냉매와 상기 외기유입구로 유입되는 외기를 열교환시키는 보조 컨덴서가 설치되고, 상기 메인 송풍기의 외기유입구측에는, 차량 외부로부터 유입되는 외기를 상기 외기유입구로 가이드하며, 내부에는 상기 보조 컨덴서가 내장된 컨덴서 모듈이 설치되는 것을 특징으로 한다.The present invention for achieving the above object is a compressor installed in a refrigerant circulation line, a main condenser, an expansion means, an evaporator, an air conditioning case in which the evaporator is built, and a blower fan installed therein. In an upstream side of the blower fan, a vehicle air conditioner comprising a main blower having an internal and external air inlet for introducing internal and external air, wherein the refrigerant circulation line between the main condenser and the expansion means is discharged from the main condenser. An auxiliary condenser for heat-exchanging the cooled refrigerant with the outside air flowing into the outside air inlet is installed, and at the outside air inlet side of the main blower, the outside air flowing in from the outside of the vehicle is guided to the outside air inlet, and the auxiliary condenser is embedded inside It characterized in that the module is installed.
본 발명은, 압축기, 메인 컨덴서, 팽창수단, 증발기, 공조케이스, 메인 송풍기를 포함하는 공조장치에서, 카울 탑 커버의 하부측에 상기 메인 송풍기의 외기유입구와 연결되도록 보조 컨덴서가 내장된 컨덴서 모듈을 설치하여, 상기 메인 컨덴서에서 배출된 냉매와 상기 외기유입구로 유입되는 외기를 상기 보조 컨덴서를 통해 열교환하도록 함으로써, 상기 메인 컨덴서를 주 난방 열원으로 사용하면서 상기 보조 컨덴서를 통해 가열된 공기를 차실내로 유입할 수 있어 난방성능 및 효율을 향상할 수 있다.In an air conditioning apparatus including a compressor, a main condenser, an expansion means, an evaporator, an air conditioning case, and a main blower, the present invention provides a condenser module having an auxiliary condenser installed at a lower side of the cowl top cover to be connected to the outside air inlet of the main blower. By installing the refrigerant discharged from the main condenser and external air flowing into the outside air inlet through the auxiliary condenser, the main condenser is used as the main heating heat source and the air heated through the auxiliary condenser is transferred into the vehicle interior. As it can flow in, heating performance and efficiency can be improved.
또한, 상기 보조 컨덴서를 카울 탑 커버의 하부측에 단순화된 모듈로 구성함으로써, 차량 장착성 향상 및 공용화가 가능하고, 주행풍을 이용할 수 있음은 물론 엔진룸의 바깥에 위치하므로 엔진룸 오염원의 실내 유입도 방지할 수 있다.In addition, by configuring the auxiliary condenser as a simplified module on the lower side of the cowl top cover, it is possible to improve vehicle installation and use it, and as well as use the running wind, it is located outside the engine room, so that contaminants in the engine room enter the interior. Can also be prevented.
그리고, 난방모드시 0℃ 이하의 외기온 조건에서도 증발기에 발생하는 착상을 방지함은 물론 공조장치의 전체 구성이 간단하여 중량 및 제조비용을 줄일 수 있으므로 히트펌프시스템의 단점도 해결할 수 있다.In addition, in the heating mode, it is possible to prevent condensation occurring in the evaporator even under outside temperature conditions of 0°C or less, and to reduce weight and manufacturing cost due to a simple overall configuration of the air conditioner, thereby solving the disadvantages of the heat pump system.
도 1은 일반적인 차량용 공조장치의 냉동사이클을 나타내는 도면,
도 2는 종래의 친환경 차량에 사용되는 공조장치를 나타내는 구성도,
도 3은 종래의 친환경 차량에 사용되는 공조장치의 다른 실시예를 나타내는 구성도,
도 4는 본 발명에 따른 차량용 공조장치를 나타내는 구성도,
도 5는 본 발명에 따른 차량용 공조장치의 냉방모드를 나타내는 구성도,
도 6은 본 발명에 따른 차량용 공조장치의 난방모드를 나타내는 구성도,
도 7은 도 4에서 메인 송풍기의 인테이크 덕트와 컨덴서 모듈을 구체적으로 도시한 단면 사시도,
도 8은 본 발명에 따른 차량용 공조장치에서 컨덴서 모듈의 냉방모드 상태를 나타내는 단면도,
도 9는 본 발명에 따른 차량용 공조장치에서 컨덴서 모듈의 난방모드 상태를 나타내는 단면도,
도 10은 본 발명에 따른 차량용 공조장치에서 컨덴서 모듈의 마일드(Mild) 모드 상태를 나타내는 단면도,
도 11은 본 발명에 따른 차량용 공조장치가 센터마운팅 타입으로 구체화된 경우를 나타내는 단면도,
도 12는 본 발명에 따른 차량용 공조장치에서 컨덴서 모듈의 다른 실시예를 나타내는 사시도,
도 13은 도 12의 평면도,
도 14는 도 12의 측면도이다.1 is a view showing a refrigeration cycle of a general vehicle air conditioner;
2 is a configuration diagram showing an air conditioning device used in a conventional eco-friendly vehicle,
3 is a configuration diagram showing another embodiment of an air conditioning apparatus used in a conventional eco-friendly vehicle.
4 is a block diagram showing a vehicle air conditioning apparatus according to the present invention,
5 is a block diagram showing a cooling mode of the vehicle air conditioner according to the present invention;
6 is a block diagram showing a heating mode of the vehicle air conditioner according to the present invention;
7 is a cross-sectional perspective view showing in detail the intake duct and the condenser module of the main blower in FIG. 4;
8 is a cross-sectional view showing a state of a cooling mode of a condenser module in the vehicle air conditioner according to the present invention;
9 is a cross-sectional view showing a state of a heating mode of a condenser module in the vehicle air conditioner according to the present invention;
10 is a cross-sectional view showing a state of a condenser module in a mild mode in the vehicle air conditioner according to the present invention;
11 is a cross-sectional view showing a case in which the vehicle air conditioner according to the present invention is embodied as a center mounting type;
12 is a perspective view showing another embodiment of a condenser module in the vehicle air conditioner according to the present invention;
13 is a plan view of FIG. 12;
14 is a side view of FIG. 12.
이하, 본 발명을 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 차량용 공조장치는, 냉매순환라인(R)에 압축기(100), 메인 컨덴서(110), 보조 컨덴서(120), 팽창수단(130), 증발기(140)가 순차적으로 설치되어 구성되고, 이때 공조케이스(300)에는 상기 증발기(140)와 히터코어(210)가 설치되고, 상기 공조케이스(300)에 연결된 메인 송풍기(400)의 외기유입구(422)측에는 보존 컨덴서(120)가 내장된 컨덴서 모듈(600)이 설치되어 구성된다.As shown, in the vehicle air conditioner according to the present invention, the
먼저, 상기 압축기(100)는 동력공급원(엔진 또는 모터 등)으로부터 동력을 전달받아 구동하면서 증발기(140)로부터 토출된 저온 저압의 기상 냉매를 흡입한 후 압축하여 고온 고압의 기체 상태로 토출하게 된다.First, the
상기 메인 컨덴서(110)는, 수냉식 열교환기로서, 상기 압축기(100)에서 압축되어 토출된 고온 고압의 기상 냉매를 냉각수와 열교환시켜 액상냉매로 응축하여 토출하게 된다.The
이러한 상기 메인 컨덴서(110)는 공조케이스(300)내의 공기 가열을 위한 열원을 공급하게 된다.The
즉, 상기 메인 컨덴서(110)내의 고온 냉매와 열교환한 냉각수를 상기 공조케이스(300)내의 히터코어(210)로 순환시켜 공조케이스(300)내의 공기를 가열함으로써 차실내를 난방하도록 한 것이다.That is, the coolant heat-exchanged with the high temperature refrigerant in the
물론, 도면에서는 상기 메인 컨덴서(110)의 냉각수를 상기 히터코어(210)로 순환시키는 구조에 대해서만 도시하였으나, 상기 히터코어(210)를 생략하고 상기 메인 컨덴서(110)를 상기 공조케이스(300)의 내부에 직접 설치하는 것도 가능하다.Of course, in the drawing, only the structure for circulating the cooling water of the
한편, 상기 메인 컨덴서(110)는 공지된 수냉식 열교환기 구조를 사용할 수 있는데, 일예로, 냉매유로와 냉각수유로를 교대로 배치한 판형 열교환기 구조를 사용할 수 있으며, 이 외에도 다양한 형태의 수냉식 열교환기를 사용할 수 있다.On the other hand, the
또한, 상기 메인 컨덴서(110)는, 상기 공조케이스(300)내의 히터코어(210)와 냉각수순환라인(W)을 통해 연결되는데, 상기 냉각수순환라인(W)에는 냉각수를 순환시키기 위한 워터펌프(200)가 설치된다.In addition, the
아울러, 상기 냉각수순환라인(W)에는 수냉 라디에이터(220)가 설치된다.In addition, a
상기 수냉 라디에이터(220)는 주로 차량의 전장품(미도시)을 냉각하는 용도로 사용되며, 도면에서는 전장품과의 연결구조는 생략하였다.The
따라서, 상기 워터펌프(200)의 가동시 상기 냉각수순환라인(W)를 순환하는 냉각수는 상기 히터코어(210)를 통과하면서 상기 공조케이스(300)내를 유동하는 공기를 가열하게 되고, 이후 상기 수냉 라디에이터(220)를 통과한 냉각수는 상기 메인 컨덴서(110)로 유동하여 압축기(100)에 배출된 냉매와의 열교환에 의해 가열되어 상기 히터코어(210)로 다시 순환하게 되는 것이다.Therefore, when the
한편, 상기 냉각수순환라인(W)에는 방향전환밸브(230)가 설치되어, 냉매의 흐름을 다양하게 제어할 수 있다. 일예로 냉방모드시 상기 워터펌프(200)에서 토출된 냉각수가 상기 히터코어(210)를 바이패스하여 상기 수냉 라디에이터(220)와 메인 컨덴서(110)를 순환하도록 흐름을 바꿀수 있는 것이다.On the other hand, the cooling water circulation line (W) is provided with a
물론, 상기 워터펌프(200)에서 토출된 냉각수가 상기 히터코어(210)와 수냉 라디에이터(220)를 바이패스하여 상기 메인 컨덴서(110)만을 순환하도록 할 수도 있고, 또는 상기 워터펌프(200)에서 토출된 냉각수가 상기 히터코어(210)를 통과한 후 상기 수냉 라디에이터(220)를 바이패스하여 상기 메인 컨덴서(110)로 순환하도록 할 수도 있는 것이다.Of course, the coolant discharged from the
이와같이, 상기 메인 컨덴서(110)에서 고온 냉매와 열교환에 의해 가열된 냉각수는 상기 냉각수순환라인(W)을 따라 순환하면서 상기 히터코어(210)와 수냉 라디에이터(220)를 통해 공기와 열교환하게 된다.In this way, the cooling water heated by heat exchange with the high-temperature refrigerant in the
그리고, 상기 팽창수단(130)은, 상기 냉매순환라인(R)에 설치되어 냉매를 팽창시키게 되며, 팽창밸브 또는 오리피스로 구성될 수 있다.In addition, the expansion means 130 is installed in the refrigerant circulation line R to expand the refrigerant, and may be configured as an expansion valve or an orifice.
상기 팽창수단(130)은, 상기 보조 컨덴서(120)와 증발기(140) 사이의 냉매순환라인(R)에 설치되어, 상기 보조 컨덴서(120)에서 배출된 액상 냉매를 교축작용으로 급속히 팽창시켜 저온 저압의 습포화 상태로 상기 증발기(140)로 보내게 된다.The expansion means 130 is installed in the refrigerant circulation line R between the
상기 증발기(140)는, 상기 공조케이스(300)의 내부에 설치되며, 상기 팽창수단(130)에서 배출된 냉매와 상기 공조케이스(300)내의 공기를 열교환시켜 공기를 냉각시키게 된다.The
여기서, 상기 공조케이스(300)는, 상기 증발기(140)가 설치되는 냉풍통로(P1)와, 상기 히터코어(210)가 설치되는 온풍통로(P2)가 구비되고, 상기 냉풍통로(P1)와 온풍통로(P2)가 합류되는 믹싱영역(MC)의 하류에는 차실내로 공기를 토출하도록 공기토출구(320)가 형성된다.Here, the
도면에서와 같이 상기 공조케이스(300)에 메인 송풍기(400)와 보조 송풍기(500)가 각각 설치된 경우에는, 상기 메인 송풍기(400)에서 송풍된 공기가 상기 냉풍통로(P1)를 통과한 후 공기토출구(320)로 토출되고, 상기 보조 송풍기(500)에서 송풍된 공기는 상기 온풍통로(P2)를 통과한 후 공기토출구(320)로 토출된다.As shown in the drawing, when the
이처럼, 상기 메인 송풍기(400)에서 송풍된 공기가 유동하는 냉풍통로(P1)와 상기 보조 송풍기(500)에서 송풍된 공기가 유동하는 온풍통로(P2)가 공조케이스(300)내에서 구획 형성되며, 이때 상기 냉풍통로(P1)와 온풍통로(P2)는 믹싱영역(MC)에서 합류되게 된다.In this way, the cold air passage P1 through which the air blown from the
아울러, 상기 증발기(140)의 하류측 냉풍통로(P1)에는 상기 냉풍통로(P1)의 개도를 조절하는 온도조절도어(350)가 설치된다.In addition, a
상기 온도조절도어(350)는 상기 히터코어(210)의 상단측에 설치되어, 냉풍통로(P1)를 통과하는 냉풍의 양을 조절하게 되며, 이렇게 양이 조절된 냉풍은 믹싱영역(MC)에서 온풍과 혼합되어 차실내로 토출됨으로써 차실내를 적절한 온도로 조절하게 된다.The
상기 온도조절도어(350)는 플랫타입 도어 또는 돔 타입 도어 등 다양한 형태의 도어가 설치될 수 있다.The
또한, 상기 냉풍통로(P1)의 증발기(140) 하류측에는 상기 증발기(140)를 통과한 공기를 외부로 배출하는 제1배출구(330) 및 상기 제1배출구(330)를 개폐하는 제1개폐도어(331)가 설치되고,In addition, a
상기 온풍통로(P2)의 히터코어(210) 하류측에는 상기 히터코어(210)를 통과한 공기를 외부로 배출하는 제2배출구(340) 및 상기 제2배출구(340)를 개폐하는 제2개폐도어(341)가 설치된다.On the downstream side of the
상기 제1개폐도어(331)는, 난방모드시 제1배출구(330)를 개방하여, 상기 증발기(140)를 통과한 냉풍을 상기 제1배출구(330)를 통해 외부로 배출하게 된다.(이때 제2개폐도어(341)는 제2배출구(340)를 폐쇄함)The first opening/
즉, 난방모드시에는 상기 메인 컨덴서(110)의 열원을 난방에 이용하기 때문에 냉동사이클이 계속 작동하게 되며, 따라서 난방모드시 불필요한 상기 증발기(140) 통과한 냉풍을 제1배출구(330)를 통해 외부로 배출하는 것이다. 물론, 상기 온도조절도어(350)의 조절을 통해 냉풍의 일부는 믹싱영역(MC)으로 공급할 수도 있다.That is, in the heating mode, since the heat source of the
또한, 상기 제2개폐도어(341)는, 냉방모드시 제2배출구(340)를 개방하여, 상기 히터코어(210)를 통과한 온풍을 상기 제2배출구(340)를 통해 외부로 배출하게 된다.(이때 제1개폐도어(331)는 제1배출구(330)를 폐쇄함)In addition, the second opening/
즉, 냉방모드시에는 불필요한 상기 히터코어(210)를 통과한 온풍을 제2배출구(340)를 통해 외부로 배출하는 것이다.That is, in the cooling mode, the hot air that has passed through the
물론, 상기 제2개폐도어(341)는 상기 제2배출구(340)를 개폐하는 역할 뿐만 아니라 온풍통로(P2)를 통과하는 온풍의 양도 조절할 수 있으므로, 상기 제2개폐도어(341)의 조절을 통해 온풍의 일부는 믹싱영역(MC)으로 공급할 수도 있다.Of course, since the second opening and closing
이처럼, 상기 증발기(140)와 히터코어(210)를 통과한 공기는 외부 환경에 따라 차실내로 유입되며, 불필요한 공기는 차량 외부로 배출되게 된다.In this way, the air that has passed through the
한편, 상기 히터코어(210)를 통한 방열은 필요에 의해 선택적으로 이루어지며, 상기 보조 송풍기(500)의 풍량으로 히터코어(210)의 방열이 조절된다.Meanwhile, heat dissipation through the
도 11은 본 발명에 따른 차량용 공조장치의 센터 마운팅 타입을 나타낸 단면도로서, 도시된 바와 같이, 공조케이스(300)의 냉풍통로(P1) 상류측에 메인 송풍기(400)가 연결되고, 공조케이스(300)의 온풍통로(P2) 상류측에 보조 송풍기(500)가 연결된다.11 is a cross-sectional view showing the center mounting type of the vehicle air conditioning apparatus according to the present invention, as shown, the
이때 상기 냉풍통로(P1)와 온풍통로(P2)는 구획벽(305)에 의해 구획되며, 상기 냉풍통로(P1)에는 증발기(140)가 설치되고, 온풍통로(P2)에는 히터코어(210)가 설치된다.At this time, the cold air passage (P1) and the hot air passage (P2) are partitioned by a
또한, 상기 냉풍통로(P1)의 풍량은 상기 메인 송풍기(400)에 의해 조절되고, 상기 온풍통로(P2)의 풍량은 상기 보조 송풍기(500)에 의해 조절된다.In addition, the air volume of the cold air passage P1 is controlled by the
상기 냉풍통로(P1)와 온풍통로(P2)가 합류되는 지점에는 온도조절도어(350)가 설치되어 냉풍과 온풍의 혼합량을 조절하여 온도를 조절하게 된다.A
또한, 상기 냉풍과 온풍이 혼합되는 믹싱영역(MC)의 하류측에는 복수개의 공기토출구(320)가 형성된다.In addition, a plurality of
한편, 상기 공조케이스(300)의 냉풍통로(P1) 측면에는 난방모드시 증발기(140)를 통과한 냉풍을 외부로 배출하도록 제1배출구(미도시) 및 제1개폐도어(미도시)가 설치되고, 상기 공조케이스(300)의 온풍통로(P2) 측면에는 냉방모드시 히터코어(210)를 통과한 온풍을 외부로 배출하도록 제2배출구(미도시) 및 제2개폐도어(미도시)가 설치된다.Meanwhile, a first outlet (not shown) and a first opening/closing door (not shown) are installed on the side of the cold air passage (P1) of the
그리고, 상기 메인 송풍기(400)는, 상기 공조케이스(300)의 입구측으로 공기를 송풍하도록 내부에 송풍팬(430)이 설치되고, 상기 송풍팬(430)의 상류측에는 내,외기를 유입하는 내,외기유입구(421,422)가 구비된다.In addition, the
상기 메인 송풍기(400)는, 상기 송풍팬(430)이 설치되는 스크롤케이스(410)와, 상기 스크롤케이스(410)의 일측에 조립되며 내기유입구(421) 및 외기유입구(422)가 형성된 인테이크덕트(420)로 구성된다.The
상기 인테이크덕트(420)의 내부에는 상기 내,외기유입구(421,422)를 개폐하는 내외기전환도어(425)가 설치되어 내기모드시에는 내기유입구(421)를 개방하고 외기모드시에는 외기유입구(422)를 개방하게 된다.Inside the
한편, 상기 메인 송풍기(400)는 상기 스크롤케이스(410)의 출구가 상기 공조케이스(300)의 입구(310)측과 연결되게 된다.Meanwhile, in the
따라서, 상기 송풍팬(430)의 가동시 상기 내외기전환도어(425)에 의해 개방된 내기유입구(421) 또는 외기유입구(422)를 통해 공기가 흡입되고, 이렇게 흡입된 공기는 스크롤케이스(410)를 따라 공조케이스(300)로 송풍되게 된다.Therefore, when the blowing
도 4에서는 상기 메인 송풍기(400)를 개략적으로 도시한 것이다.4 schematically shows the
그리고, 센터마운팅 타입 공조장치에서는 도 11과 같이, 상기 메인 송풍기(400)의 스크롤케이스(410)가 증발기(140)의 상부측에 배치된 상태에서 공조케이스(300)의 입구(310)측에 연결되게 된다.In addition, in the center mounting type air conditioner, as shown in FIG. 11, in a state in which the
또한, 상기 스크롤케이스(410)의 일측(송풍팬(430)의 축방향)에 조립되는 인테이크 덕트(420)는 도 7과 같다.In addition, an
도 7은 상기 인테이크 덕트의 단면도를 도시한 것이며, 내기유입구(421)와 외기유입구(422)가 형성되고, 내부에는 상기 내,외기유입구(421,422)를 개폐하는 내외기전환도어(425)가 설치되는 구조로 되어 있다.7 is a cross-sectional view of the intake duct, an
상기 내,외기유입구(421,422)를 통해 유입된 공기는 인테이크 덕트(420)의 출구(423)를 통해 스크롤케이스(410)의 송풍팬(430)측으로 흡입된다.The air introduced through the internal and
그리고, 상기 보조 송풍기(500)는, 내부에 송풍팬(510)이 구비됨과 아울러 상기 온풍통로(P2)의 히터코어(210) 상류측에 설치되어 상기 온풍통로(P2)측으로 바람을 송풍하게 된다.In addition, the
한편, 상기 보조 송풍기(500)에는, 내기 또는 외기를 흡입할 수 있도록 구성할 수 있다.On the other hand, the
그리고, 상기 보조 컨덴서(120)는, 상기 메인 컨덴서(110)와 팽창수단(130) 사이의 냉매순환라인(R)에 설치되며, 상기 메인 컨덴서(110)에서 배출된 냉매와 상기 증발기(140)로 향하는 공기, 즉, 상기 외기유입구(422)로 유입되는 외기를 열교환시키게 된다.In addition, the
상기 보조 컨덴서(120)는 공냉식 열교환기로 구성된다.The
한편, 상기 보조 컨덴서(120)는 상기 증발기(140) 보다 공기유동방향 상류측이면 어느 위치든 설치할 수 있으나, 본 발명에서는 카울 탑 커버(601)의 하부측에 모듈화하여 배치한 것이다.On the other hand, the
구체적으로, 상기 보조 컨덴서(120)는, 상기 메인 송풍기(400)의 외기유입구(422)측에 설치된다.Specifically, the
그리고, 상기 외기유입구(422)의 일측에는, 상기 보조 컨덴서(120)를 통과한 공기를 외부로 배출하는 외기배출구(650)와, 상기 외기배출구(650)를 개폐하는 개폐도어(660)가 구비된다.In addition, at one side of the
따라서, 난방모드시에는 상기 개폐도어(660)가 외기배출구(650)를 폐쇄하고 외기모드로 가동하여, 상기 보조 컨덴서(120)를 통과하면서 온도가 상승된 공기(외기)를 증발기(140)로 공급함으로써, 0℃ 이하의 외기온 조건에서 상기 증발기(140)에 발생하는 착상 문제를 해결할 수 있고, 냉동사이클의 P-H선도를 올려줌으로써 난방 성능과 효율을 향상할 수 있게 된다.Therefore, in the heating mode, the opening/
또한, 냉방모드시에는 상기 개폐도어(660)가 외기배출구(650)를 개방하고 내기모드로 가동하여, 상기 보조 컨덴서(120)를 통과하면서 온도가 상승된 공기를 차량 외부로 배출하게 됨으로써 냉방성능이 저하되는 것을 방지할 수 있다.In addition, in the cooling mode, the opening/
도면에서는, 내,외기유입구(421,422)를 개폐하는 내외기전환도어(425)와, 상기 외기배출구(650)를 개폐하는 개폐도어(660)가 일체로 도시되어 있으나, 물론 일체로 구성하여 도면과 같이 작동하는 것도 가능하고, 또는 내외기전환도어(425)와 개폐도어(660)를 동심상에 설치하여 개별 작동하도록 구성할 수도 있다.In the drawing, an internal/external
또한, 도 7과 같이 인테이크덕트(420)내에 상기 내외기전환도어(425)를 설치하고, 별도의 컨덴서 모듈(600)에 외기배출구(650)와 개폐도어(660)를 설치할 수도 있다.In addition, as shown in FIG. 7, the internal/external
도 7은 상기 보조 컨덴서(120)를 모듈화하여 구성한 것으로서, 상기 메인 송풍기(400)의 외기유입구(422)측에 상기 보조 컨덴서(120)가 내장된 컨덴서 모듈(600)을 설치한 것이다.7 is configured by modularizing the
상기 컨덴서 모듈(600)은, 차량의 윈드 쉴드 글래스(602)와 엔진 후드(미도시) 사이에 장착되는 카울 탑 커버(601)의 하부에 배치되어 상기 외기유입구(422)와 연결됨으로써, 차량 외부로부터 카울 탑 커버(601)를 통해 흡입되는 외기를 상기 외기유입구(422)로 가이드하여 유입시키게 된다.The
이때, 상기 카울 탑 커버(601)에는 외기의 유입이 가능하도록 그릴 홀(603)이 형성되어 있다.In this case, a
상기한 컨덴서 모듈(600)은, 상기 카울 탑 커버(601)와 상기 외기유입구(422)를 연통되게 연결하도록 설치되며, 내부에는 상기 보조 컨덴서(120)가 설치된 가열통로(P3) 및 상기 보조 컨덴서(120)를 바이패스하는 바이패스통로(P4)가 각각 구획 형성된 컨덴서 케이스(610)와, 상기 컨덴서 케이스(610)의 내부에 설치되어, 상기 가열통로(P3)와 바이패스통로(P4)의 개도를 조절하는 조절도어(620)로 이루어진다.The
이때, 상기 컨덴서 케이스(610)의 입구측은 상기 카울 탑 커버(601)의 그릴 홀(603)과 연통되게 연결되고, 출구측은 상기 외기유입구(422)와 연통되게 연결된다.At this time, the inlet side of the
따라서, 상기 카울 탑 커버(601)의 그릴 홀(603)로 유입된 외기는 상기 컨덴서 케이스(610)로 유입된 후 가열통로(P3)를 통해 보조 컨덴서(120)를 통과하면서 가열되어 온도가 상승한 후 상기 외기유입구(422)로 유입되게 된다.Therefore, the outside air introduced into the
물론, 상기 조절도어(620)가 상기 가열통로(P3)를 폐쇄할 경우에는 상기 카울 탑 커버(601)의 그릴 홀(603)로 유입된 외기가 상기 컨덴서 케이스(610)의 바이패스통로(P4)를 통해 상기 보조 컨덴서(120)를 바이패스한 후 상기 외기유입구(422)로 유입되게 된다.Of course, when the
한편, 상기 인테이크덕트(420)의 내외기전환도어(425)와 상기 컨덴서 케이스(610)의 조절도어(620)는 다양하게 구성할 수 있으며, 일예로 상기 내외기전환도어(425)와 조절도어(620)가 서로 연동하도록 구성할 수도 있고, 또는 일체로 구성할 수도 있다.Meanwhile, the internal/external
또한, 상기 컨덴서 케이스(610)의 가열통로(P3) 일측에는, 상기 보조 컨덴서(120)를 통과한 외기를 차량 외부 또는 엔진룸으로 배출하는 외기배출구(650)와, 상기 외기배출구(650)를 개폐하는 개폐도어(660)가 구비된다.In addition, at one side of the heating passage P3 of the
상기 외기배출구(650)는 덕트(651)를 통해 차량 외부 또는 엔진룸 또는 배수로와 연통되게 된다.The
이로인해, 냉방모드시 상기 보조 컨덴서(120)를 통과하면서 온도가 상승된 공기가 상기 외기배출구(650)를 통해 차량 외부나 엔진룸 또는 배수로측으로 배출되어, 냉방성능이 저하되는 것을 방지하게 된다. 냉방모드시에는 상기 조절도어(620)가 가열통로(P3)를 폐쇄하고 상기 개폐도어(660)가 외기배출구(650)를 개방하게 된다.Due to this, in the cooling mode, the air whose temperature has risen while passing through the
한편, 상기 보조 컨덴서(120)를 통과하는 공기를 상기 외기배출구(650)를 통해 엔진룸이나 배수로측으로 배출하게 되면, 상기 배출된 공기가 상기 보조 컨덴서(120)의 상류쪽으로 역류하는 문제를 방지할 수 있다.On the other hand, when the air passing through the
그리고, 상기 컨덴서 케이스(610)의 바닥에는, 상기 컨덴서 케이스(610)의 내부로 유입된 물(빗물 등)을 배출하도록 드레인부(611)가 형성된다.In addition, a
상기 드레인부(611)는 상기 컨덴서 케이스(610)에서 상기 보조 컨덴서(120) 상류측 가열통로(P3) 바닥에 형성되며, 따라서 상기 카울 탑 커버(601)를 통해 컨덴서 케이스(610)내로 빗물이 유입될 경우 상기 드레인부(611)를 통해 원활하게 배수되게 된다.The
그리고, 상기 컨덴서 케이스(610)의 가열통로(P3)내에서 보조 컨덴서(120) 하류측에는 송풍기(630)가 설치되며, 상기 송풍기(630)의 가동시 외기가 상기 컨덴서 케이스(610)의 가열통로(P3)로 흡입되어 보조 컨덴서(120)를 통과하게 된다.In addition, a
물론, 상기 컨덴서 모듈(600)이 상기 카울 탑 커버(601)의 하부에 배치되기 때문에, 차량 주행시 주행풍이 상기 카울 탑 커버(601)를 통해 컨덴서 케이스(610)로 유입된다.Of course, since the
즉, 차량 주행시에는 주행풍을 이용할 수 있으므로 상기 송풍기(630)를 선택적으로 정지할 수 있다.That is, when the vehicle is driven, the running wind can be used, and thus the
아울러, 상기 컨덴서 모듈(600)이 카울 탑 커버(601)의 하부에 배치되면서 엔진룸의 바깥쪽에 위치하게 되어 엔진룸의 오염원이 차실내로 유입되는 것을 방지할 수 있고, 상기 보조 컨덴서(120)를 컨덴서 모듈(600)과 같이 모듈화하여 단순화함으로써 차량 장착성을 향상하고 공용화가 가능하다.In addition, while the
그리고, 상기 컨덴서 케이스(610)의 내부에는, 상기 바이패스통로(P4)와 가열통로(P3)를 구획하는 구획벽(615)이 형성되는데, 이때, 상기 바이패스통로(P4)와 가열통로(P3)는, 도 8과 같이 상기 구획벽(615)을 사이에 두고 상,하로 배치된다.And, in the inside of the
즉, 상기 구획벽(615)의 상측에는 바이패스통로(P4)가 형성되고, 구획벽(615)의 하측에는 가열통로(P3)가 형성되는 것이다.That is, the bypass passage P4 is formed on the upper side of the
한편, 상기 컨덴서 모듈(600)의 다른 실시예로서, 상기 가열통로(P3)와 바이패스통로(P4)는, 도 12 내지 도 14와 같이 상기 구획벽(615)을 사이에 두고 좌,우(차량 폭방향으로 좌,우)로 배치된다.On the other hand, as another embodiment of the
즉, 상기 구회벽(615)의 좌측에는 가열통로(P3)가 형성되고, 구획벽(615)의 우측에는 바이패스통로(P4)가 형성되는 것이다.That is, the heating passage P3 is formed on the left side of the
도 13과 같은 구조에서는, 2개의 도어(625,626)가 설치되어, 1개의 도어(625)는 가열통로(P3)의 보조 컨덴서(120) 하류측에 설치되어 상기 보조 컨덴서(120)를 통과한 공기의 유동방향을 조절하게 된다.In the structure as shown in FIG. 13, two
즉, 난방모드시에는 보조 컨덴서(120)를 통과한 공기가 외기유입구(422)로 유동하도록 제어하고, 냉방모드시에는 보조 컨덴서(120)를 통과한 공기가 차량 외부나 엔진룸으로 배출되도록 제어하게 된다.That is, in the heating mode, the air that has passed through the
또한, 상기 다른 1개의 도어(626)는 상기 바이패스통로(P4)측에 설치되어, 상기 도어(626)의 개방시 외기가 상기 바이패스통로(P4)로 유입되면서 보조 컨덴서(120)를 바이패스한 후 외기유입구(422)로 유동하게 된다.In addition, the
한편, 본원발명은 기존 공조장치와 동등한 구성이면서 히트펌프시스템의 단점을 해결할 수 있고, 중량 및 제조비용도 줄일 수 있다.(워터펌프(200), 수냉 라디에이터(220), 냉각수순환라인(W) 구성은 친환경 차량에 장착되는 있는 구성으로서 추가 부품이 아님)
On the other hand, the present invention can solve the disadvantages of the heat pump system while having the same configuration as the existing air conditioner, and can reduce weight and manufacturing cost. (Water pump 200,
이하, 본 발명에 따른 차량용 공조장치의 작용을 설명하기로 한다.Hereinafter, the operation of the vehicle air conditioner according to the present invention will be described.
먼저, 냉매순환과정을 설명하면, 상기 압축기(100)에서 압축되어 배출되는 고온 고압의 기상 냉매는 상기 메인 컨덴서(110)로 유입된다.First, the refrigerant circulation process will be described. The high-temperature, high-pressure gaseous refrigerant compressed and discharged from the
상기 메인 컨덴서(110)로 유입된 기상 냉매는, 상기 냉각수순환라인(W)을 순환하는 냉각수와 열교환하게 되고, 이 과정에서 냉매가 냉각되면서 액상으로 상변화하게 된다.The gaseous refrigerant introduced into the
또한, 상기 냉각수순환라인(W)을 순환하는 냉각수는 상기 메인 컨덴서(110)의 고온 냉매와의 열교환에 의해 가열되어 상기 히터코어(210)로 공급되고, 상기 히터코어(210)어 공급된 냉매는 상기 공조케이스(300)의 온풍통로(P2)를 유동하는 공기를 가열시키게 된다.In addition, the cooling water circulating in the cooling water circulation line (W) is heated by heat exchange with the high-temperature refrigerant of the
계속해서, 상기 메인 컨덴서(110)에서 배출된 액상 냉매는, 상기 보조 컨덴서(120)로 유입되어 외기와의 열교환을 통해 추가 냉각(과냉각)된 후, 상기 팽창수단(130)로 유입되어 감압 팽창 된다.Subsequently, the liquid refrigerant discharged from the
상기 팽창수단(130)에서 감압 팽창된 냉매는, 저온 저압의 무화 상태가 되어 상기 증발기(140)로 유입되고, 상기 증발기(140)로 유입된 냉매는 공조케이스(300)의 냉풍통로(P1)를 유동하는 공기와 열교환하여 증발함과 동시에 냉매의 증발잠열에 의한 흡열작용으로 공기를 냉각시키게 된다.The refrigerant expanded under reduced pressure in the expansion means 130 becomes an atomization state of low temperature and low pressure and is introduced into the
이후, 상기 증발기(140)에서 배출된 저온 저압의 냉매는, 상기 압축기(100)로 유입된 후 상술한 바와 같은 사이클을 재순환하게 된다.
Thereafter, the low-temperature, low-pressure refrigerant discharged from the
계속해서, 냉방모드와 난방모드시의 공기유동과정을 설명을 설명하기로 한다.Subsequently, the air flow process in the cooling mode and the heating mode will be described.
가. 냉방모드(도5, 도8)end. Cooling mode (Fig. 5, Fig. 8)
냉방모드시에는, 도 5 및 도8과 같이 상기 내외기전환도어(425)가 내기유입구(421)를 개방하는 내기모드로 전환되고, 상기 개폐도어(660)는 외기배출구(650)를 개방하며, 상기 조절도어(620)는 가열통로(P3)의 출구를 폐쇄하게 된다.In the cooling mode, as shown in Figs. 5 and 8, the internal/external
또한, 제1개폐도어(331)는 제1배출구(330)를 폐쇄하고, 제2개폐도어(341)는 제2배출구(340)를 개방하며, 온도조절도어(350)는 냉풍통로(P1)를 개방하게 된다.In addition, the first opening and closing
아울러, 상기 메인 송풍기(400)와 보조 송풍기(500)가 가동된다.In addition, the
따라서, 상기 메인 송풍기(400)의 가동으로 인해 상기 내기유입구(421)를 통해 내기가 유입된 후 상기 공조케이스(300)로 송풍된다.Accordingly, due to the operation of the
상기 공조케이스(300)로 송풍된 내기는 냉풍통로(P1)를 통과하는 과정에서 상기 증발기(140)와 열교환하여 냉풍으로 바뀌게 되고, 이후 공기토출구(320)를 통해 차실내로 토출되어 차실내를 냉방하게 된다.The bet blown into the
아울러, 상기 컨덴서 케이스(610)를 통해 외기유입구(422)측으로 유동하는 외기는 상기 보조 컨덴서(120)를 통과하면서 열교환하여 온도가 상승한 후 외기배출구(650)를 통해 차량 외부 또는 엔진룸 등으로 배출된다.In addition, the outside air flowing toward the
또한, 상기 보조 송풍기(500)의 가동으로 인해 상기 보조 송풍기(500)에서 상기 온풍통로(P2)로 송풍된 공기는 상기 히터코어(210)를 통과하면서 가열되어 온풍으로 바뀌게 되고, 이 온풍은 상기 제2배출구(340)를 통해 외부로 배출된다.In addition, due to the operation of the
한편, 냉방모드시에는, 상기 메인 컨덴서(110)에서 냉각되면서 응축된 냉매가 상기 보조 컨덴서(120)에서 외기와의 열교환에 의해 과냉각 된 후 상기 팽창수단(130) 및 증발기(140)로 공급되므로, 냉방성능을 더욱 향상할 수 있는 것이다.
Meanwhile, in the cooling mode, the refrigerant condensed while being cooled in the
나. 난방모드(도 6, 도 9)I. Heating mode (Fig. 6, Fig. 9)
난방모드시에는, 도 6 및 도 9와 같이 상기 내외기전환도어(425)가 외기유입구(422)를 개방하는 외기모드로 전환되고, 상기 개폐도어(660)는 외기배출구(650)를 폐쇄하며, 상기 조절도어(620)는 바이패스 통로(P4)를 폐쇄하게 된다.In the heating mode, as shown in FIGS. 6 and 9, the internal/external
또한, 제1개폐도어(331)는 제1배출구(330)를 개방하고, 제2개폐도어(341)는 제2배출구(340)를 폐쇄하며, 온도조절도어(350)는 냉풍통로(P1)를 폐쇄하게 된다.In addition, the first opening and closing
아울러, 상기 메인 송풍기(400)와 보조 송풍기(500)가 가동된다.In addition, the
따라서, 상기 메인 송풍기(400)의 가동으로 인해 상기 컨덴서 케이스(610)를 통해 상기 외기유입구(422)측으로 유동하는 외기가 상기 보조 컨덴서(120)를 통과하면서 열교환하여 온도가 상승한 후 상기 공조케이스(300)로 송풍된다.Therefore, due to the operation of the
상기 공조케이스(300)로 송풍된 외기는 냉풍통로(P1)를 통과하는 과정에서 상기 증발기(140)와 열교환하여 냉풍으로 바뀌게 되고, 이후 제1배출구(330)를 통해 외부로 배출된다.The outside air blown into the
또한, 상기 보조 송풍기(500)의 가동으로 인해 상기 보조 송풍기(500)에서 상기 온풍통로(P2)로 송풍된 공기는 상기 히터코어(210)를 통과하면서 가열되어 온풍으로 바뀌게 되고, 이 온풍은 공기토출구(320)를 통해 차실내로 토출되어 차실내를 난방하게 된다.In addition, due to the operation of the
이처럼, 난방모드시에는 상기 보조 컨덴서(120)를 통과하면서 온도가 상승한 공기가 상기 증발기(140)로 공급되므로 0℃ 이하의 외기온 조건에서 증발기(140)에 발생하는 착상 문제를 해결하고, 냉동사이클에서 P-H선도를 올려줌으로써 난방성능 및 효율을 향상하게 되는 것이다.
In this way, in the heating mode, since the air whose temperature has risen while passing through the
한편, 마일드(Mild) 모드시에는, 도 10과 같이, 상기 컨덴서 케이스(610)로 유입된 외기 중 일부는 상기 보조 컨덴서(120)를 통과하면서 열교환하여 온도가 상승한 후 외기배출구(650)를 통해 차량 외부 또는 엔진룸 등으로 배출되고, 일부는 바이패스통로(P4)를 통해 상기 보조 컨덴서(120)를 바이패스 한 후 외기유입구(422)로 유입되어 공조케이스(300)로 송풍된다.On the other hand, in the mild mode, as shown in FIG. 10, some of the outside air introduced into the
100: 압축기 110: 메인 컨덴서
120: 보조 컨덴서 130: 팽창수단
140: 증발기 200: 워터펌프
210: 히터코어 220: 수냉 라디에이터
230: 방향전환밸브 300: 공조케이스
310: 입구 320: 공기토출구
330: 제1배출구 331: 제1개폐도어
340: 제2배출구 341: 제2개폐도어
350: 온도조절도어 400: 메인 송풍기
410: 스크롤케이스 420: 인테이크 덕트
421: 내기유입구 422: 외기유입구
425: 내외기전환도어 430: 송풍팬
500: 보조 송풍기 510: 송풍팬
600: 컨덴서 모듈 610: 컨덴서 케이스
611: 드레인부 615: 분리벽
620: 조절도어 630: 송풍기
650: 외기배출구 660: 개폐도어100: compressor 110: main condenser
120: auxiliary condenser 130: expansion means
140: evaporator 200: water pump
210: heater core 220: water cooling radiator
230: directional valve 300: air conditioning case
310: inlet 320: air outlet
330: first outlet 331: first opening and closing door
340: second outlet 341: second opening and closing door
350: temperature control door 400: main blower
410: scroll case 420: intake duct
421: internal air inlet 422: outdoor air inlet
425: internal/external switching door 430: blower fan
500: auxiliary blower 510: blower fan
600: condenser module 610: condenser case
611: drain part 615: separation wall
620: control door 630: blower
650: outside air outlet 660: opening door
Claims (11)
상기 메인 컨덴서(110)와 팽창수단(130) 사이의 냉매순환라인(R)에는, 상기 메인 컨덴서(110)에서 배출된 냉매와 상기 외기유입구(422)로 유입되는 외기를 열교환시키는 보조 컨덴서(120)가 설치되고,
상기 메인 송풍기(400)의 외기유입구(422)측에는, 차량 외부로부터 유입되는 외기를 상기 외기유입구(422)로 가이드하며, 내부에는 상기 보조 컨덴서(120)가 내장된 컨덴서 모듈(600)이 설치되고,
상기 컨덴서 모듈(600)은, 차량의 카울 탑 커버(601) 하부에 배치되어, 상기 카울 탑 커버(601)를 통해 흡입되는 외기를 상기 외기유입구(422)로 유입시키며,
상기 컨덴서 모듈(600)은,
상기 카울 탑 커버(601)와 상기 외기유입구(422)를 연통되게 연결하도록 설치되며, 내부에는 상기 보조 컨덴서(120)가 설치된 가열통로(P3) 및 상기 보조 컨덴서(120)를 바이패스하는 바이패스통로(P4)가 각각 형성된 컨덴서 케이스(610)와,
상기 컨덴서 케이스(610)의 내부에 설치되어, 상기 가열통로(P3)와 바이패스통로(P4)의 개도를 조절하는 조절도어(620)로 이루어진 것을 특징으로 하는 차량용 공조장치. The compressor 100 installed in the refrigerant circulation line R, the main condenser 110, the expansion means 130, the evaporator 140, the air conditioning case 300 in which the evaporator 140 is built, and the air conditioning case Including a main blower 400 provided connected to 300 and provided with a blowing fan 430 therein, and provided with internal and external air inlets 421 and 422 for introducing internal and external air into the upstream side of the blowing fan 430 In the vehicle air conditioner made,
In the refrigerant circulation line R between the main condenser 110 and the expansion means 130, an auxiliary condenser 120 for heat exchange between the refrigerant discharged from the main condenser 110 and the outside air flowing into the outside air inlet 422. ) Is installed,
On the side of the outside air inlet 422 of the main blower 400, the outside air introduced from the outside of the vehicle is guided to the outside air inlet 422, and a condenser module 600 in which the auxiliary condenser 120 is embedded is installed. ,
The condenser module 600 is disposed under the cowl top cover 601 of the vehicle and introduces the outside air sucked through the cowl top cover 601 to the outside air inlet 422,
The condenser module 600,
It is installed to connect the cowl top cover 601 and the outside air inlet 422 in communication, and a bypass bypassing the heating passage P3 in which the auxiliary condenser 120 is installed and the auxiliary condenser 120 inside A condenser case 610 in which passages P4 are formed, respectively,
An air conditioner for a vehicle, comprising an adjustment door 620 installed inside the condenser case 610 to adjust the opening of the heating passage P3 and the bypass passage P4.
상기 보조 컨덴서(120) 하류의 가열통로(P3) 일측에는, 상기 보조 컨덴서(120)를 통과한 외기를 챠량 외부 또는 엔진룸으로 배출하는 외기배출구(650)와, 상기 외기배출구(650)를 개폐하는 개폐도어(660)가 구비된 것을 특징으로 하는 차량용 공조장치.The method of claim 1,
On one side of the heating passage P3 downstream of the auxiliary condenser 120, an outdoor air outlet 650 for discharging the outside air passing through the auxiliary condenser 120 to the outside of the vehicle or engine room, and the outside air outlet 650 are opened and closed. Vehicle air conditioning apparatus, characterized in that the opening and closing door (660) is provided.
상기 컨덴서 케이스(610)의 바닥에는, 상기 컨덴서 케이스(610)의 내부로 유입된 물을 배출하도록 드레인부(611)가 형성된 것을 특징으로 하는 차량용 공조장치.The method of claim 1,
A vehicle air conditioner, characterized in that a drain part 611 is formed on the bottom of the condenser case 610 to discharge water flowing into the condenser case 610.
상기 컨덴서 케이스(610)의 가열통로(P3)내에서 상기 보조 컨덴서(120) 하류측에는, 상기 가열통로(P3)로 외기를 흡입하는 송풍기(630)가 설치된 것을 특징으로 하는 차량용 공조장치.The method of claim 1,
An air conditioner for a vehicle, characterized in that a blower 630 for sucking outside air through the heating path P3 is installed at a downstream side of the auxiliary condenser 120 in the heating path P3 of the condenser case 610.
상기 컨덴서 케이스(610)의 내부에는, 상기 바이패스통로(P4)와 가열통로(P3)를 구획하는 구획벽(615)이 형성되고,
상기 바이패스통로(P4)와 가열통로(P3)는, 상기 구획벽(615)을 사이에 두고 상,하로 배치되는 것을 특징으로 하는 차량용 공조장치.The method of claim 1,
In the inside of the condenser case 610, a partition wall 615 partitioning the bypass passage P4 and the heating passage P3 is formed,
The by-pass passage (P4) and the heating passage (P3) is an air conditioner for a vehicle, characterized in that arranged up and down with the partition wall (615) therebetween.
상기 컨덴서 케이스(610)의 내부에는, 상기 바이패스통로(P4)와 가열통로(P3)를 구획하는 구획벽(615)이 형성되고,
상기 가열통로(P3)와 바이패스통로(P4)는, 상기 구획벽(615)을 사이에 두고 좌,우로 배치되는 것을 특징으로 하는 차량용 공조장치.The method of claim 1,
In the inside of the condenser case 610, a partition wall 615 partitioning the bypass passage P4 and the heating passage P3 is formed,
The heating passage (P3) and the bypass passage (P4), the vehicle air conditioner, characterized in that arranged left and right with the partition wall (615) therebetween.
상기 공조케이스(300)의 내부에는, 상기 메인 컨덴서(110)의 열원을 이용하여 상기 공조케이스(300)내의 공기를 가열하도록 상기 메인 컨덴서(110)와 냉각수순환라인(W)을 통해 연결되는 히터코어(210)가 설치되고,
상기 메인 컨덴서(110)는, 상기 압축기(100)에서 배출된 냉매와 상기 냉각수순환라인(W)을 순환하는 냉각수를 상호 열교환시키는 것을 특징으로 하는 차량용 공조장치.The method of claim 1,
Inside the air conditioning case 300, a heater connected through the main condenser 110 and the cooling water circulation line W to heat the air in the air conditioning case 300 using a heat source of the main condenser 110 The core 210 is installed,
The main condenser 110 heat-exchanging the refrigerant discharged from the compressor 100 and the cooling water circulating in the cooling water circulation line W with each other.
상기 냉각수순환라인(W)에는, 차량 전장품을 냉각하는 수냉 라디에이터(220)와, 냉각수를 순환시키는 워터펌프(200)가 설치된 것을 특징으로 하는 차량용 공조장치.The method of claim 9,
In the cooling water circulation line (W), a water cooling radiator (220) for cooling vehicle electrical equipment, and a water pump (200) for circulating the cooling water is installed.
상기 공조케이스(300)는, 상기 증발기(140)가 설치되는 냉풍통로(P1)와, 상기 히터코어(210)가 설치되는 온풍통로(P2)가 구비되고, 상기 냉풍통로(P1)와 온풍통로(P2)가 합류되는 믹싱영역(MC)의 하류에는 차실내로 공기를 토출하도록 공기토출구(320)가 형성되며,
상기 온풍통로(P2)의 히터코어(210) 상류측에는, 상기 온풍통로(P2)측으로 바람을 송풍하도록 내부에 송풍팬(510)이 구비된 보조 송풍기(500)가 설치된 것을 특징으로 하는 차량용 공조장치.The method of claim 9,
The air conditioning case 300 includes a cold air passage P1 in which the evaporator 140 is installed, a hot air passage P2 in which the heater core 210 is installed, and the cold air passage P1 and the warm air passage An air discharge port 320 is formed downstream of the mixing area MC where (P2) is joined to discharge air into the vehicle interior,
A vehicle air conditioner, characterized in that an auxiliary blower 500 having a blowing fan 510 therein is installed on the upstream side of the heater core 210 of the warm air passage P2 to blow wind toward the warm air passage P2. .
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A201 | Request for examination | ||
E902 | Notification of reason for refusal | ||
E701 | Decision to grant or registration of patent right | ||
GRNT | Written decision to grant |